CN104562942A - 一种桥梁交替顶升施工支架体系及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁交替顶升施工支架体系及施工方法，其由若干的竖向支撑和横向联系配合形成，每个竖向支撑分别安装于千斤顶底部位置，支撑底部固定设置，且千斤顶中心线与竖向支撑中心线对齐；横向联系安装在竖向支撑中间。通过本方案提供的支架体系能够有效保证桥梁交替顶升过程中的安全。

Description

一种桥梁交替顶升施工支架体系及施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁顶升施工技术，更具体地说，涉及一种桥梁交替顶升施工支架体系。

背景技术

在一般桥梁等交替顶升过程中，千斤顶通常分为A、B组，当A组千斤顶受力时，其竖向支撑产生压缩变形，而B组千斤顶因未受力而其竖向支撑无压缩变形。

这种不均匀的压缩变形通过横向连接相互传递，将A组竖向支撑的变形通过横向联系传递给B组竖向支撑，在竖向支撑与横向联系间产生较大的由强迫位移引起的弯矩，从而破坏横向联系，对整个支撑体系产生较大不利影响。

发明内容

针对现有桥梁等交替顶升过程中产生的不均匀的压缩变形会破坏横向联系，影响整个支撑体系的问题，本发明的主要目的之一在于提供一种桥梁交替顶升施工支架体系，该支架体系能够避免交替顶升中由于不均匀压缩变形对横向联系的破坏，有效保证顶升作业的结构安全。

本发明的目的之二：针对该支架体系，提供一种桥梁交替顶升施工支架体系的施工方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

目的1：一种桥梁交替顶升施工支架体系，其包括：

若干竖向支撑，所述若干竖向支撑分为两组，两组中的竖向支撑之间间隔交替布置，且每个竖向支撑分别安装于千斤顶底部位置，支撑底部固定设置，且千斤顶中心线与竖向支撑中心线对齐；

横向联系，所述横向联系根据竖向支撑的高度，按等间距设置在竖向支撑上，相互配合形成桁架结构，以抵抗交替顶升中的压缩变形。

在该支架体系的优选方案中，所述横向联系包括四根方管和若干固定连接件，所述四根方管通过若干固定连接件固定在竖向支撑上。

进一步的，所述固定连接件为钢抱箍所述钢抱箍采用拼接式钢抱箍，其四周设置连接法兰板，该钢抱箍固定安置在竖向支撑上，并通过法兰板与横向联系中四根钢管固定链接，形成桁架结构。

进一步的，所述固定连接件为连接支撑，其四周设置连接法兰板，该连接支撑固定安置在竖向支撑上，并通过法兰板与横向联系中四根钢管固定链接，形成桁架结构。

再进一步的，当连接支撑位于纵向交叉的角部时，通过上下交错的方式在两个方向分别与横向联系中的四根方管相接。

进一步的，所述横向联系中还包括若干角钢，所述若干角钢固定连接横向联系中方管，连接方式为“Z”、“K”、“I”型中一种。

进一步的，所述两组竖向支撑中，竖向支撑的数量根据上部荷载及顶升所取的安全系数确定，竖向支撑之间的间距根据承台扩大尺寸及支撑法兰尺寸确定，间距一般比钢支撑直径大25cm。

目的2：针对上述的桥梁交替顶升施工支架体系，其施工方法包括以下步骤：

(1)在需顶升桥梁承台上安装竖向支撑，竖向支撑安装于千斤顶底部位置，使竖向支撑中心线与千斤顶中心线对齐，并对应交替顶升的千斤顶的分组分为两组；

(2)根据上部荷载、竖向支撑长度、横向外力、千斤顶倾斜产生的水平力影响、梁体伸长产生水平力影响，计算整体支架体系的刚度强度稳定性，确定横向联系在竖向支撑上的布置间距；根据确定的布置间距在竖向支撑上安装用于构成横向联系的固定连接件；

(3)在竖向支撑上的固定连接件上分别连接四根方管，在竖向支撑的高度方向上，按等间距形成横向联系，并与竖向支撑在空间上形成桁架结构。

在该施工方法的优选实例中，所述步骤(2)中在竖向支撑上安装固定连接件时，当安装位置在单根竖向支撑长度内，在原竖向支撑上安装拼接式钢抱箍，当安装位置高于单根竖向支撑长度，则直接安装连接支撑。

进一步的，拼接式钢抱箍或连接支撑在与方管相接时，在抱箍或连接支撑的纵横向法兰上分别焊接四根方管。

再进一步的，当连接支撑位于纵向向交叉的角部时，在两个方向上上下交错的同时四个方管。

进一步的，所述步骤(3)中固定安装的四根方管之间还通过角钢设置斜向缀条，以“Z”、“K”、或“I”型方式进行固定链接。

在上述技术方案中，本发明的桥梁交替顶升施工支架体系通过在竖向支撑与横向连接之间构建抱箍，构成钢格构形式，从而有效保证建筑物顶升过程中的结构安全。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1本发明的桥梁交替顶升施工支架体系的配置的示意图；

图2本发明中连接支撑与横向联系的配合示意图；

图3a为本发明横向联系中采用抱箍安装的示意图；

图3b为本发明横向联系中采用连接支撑安装的示意图；

图3c为本发明中横向联系的配置示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

桥梁在交替顶升施工过程中，A、B组千斤顶间隔布置，竖向支撑受力导致变形亦产生间隔，因此中间不受力的竖向支撑在两侧支撑变形的影响下，将会通过横向联系产生强迫位移。

对此，本实例提供一种桥梁交替顶升施工支架体系，该支架体系能够有效克服由于交替顶升过程中支撑压缩强迫位移引起的弯矩影响，有效保证桥梁交替顶升过程中的安全。

参见图1，其所示为本实例中桥梁交替顶升施工支架体系的配置示意图。

由图可知，整个支架体系主要由竖向支撑100和横向联系200组成，

其中，竖向支撑100对应于交替顶升的千斤顶的分组分成两组。这两组中竖向支撑100分别安装于千斤顶300底部位置，支撑底部与承台(扩大基础)400采用螺栓固结，且千斤顶中心线与竖向支撑中心线对齐。

横向联系200，根据竖向支撑的高度，按等间距设置在竖向支撑中间，相互配合形成桁架结构，以抵抗交替顶升中的压缩变形。

参见图2，两组竖向支撑100间隔交替布置，竖向支撑的数量根据上部荷载及顶升所取的安全系数确定，支撑间距根据承台扩大尺寸及支撑法兰尺寸确定，但考虑施工空间，间距一般比钢支撑直径大25cm。

参见图2，横向联系200由四根方管201、抱箍202或连接支撑204、角钢203配合形成。四根方管焊接在抱箍202或连接支撑204的法兰上，方管之间用角钢203焊接，组成空间桁架结构。

在具体安装横向联系200时，需要根据横向联系在竖向支撑100上的布置间距安装抱箍202或连接支撑204：当安装位置在单根竖向支撑长度内，在原竖向支撑上安装拼接式钢抱箍(参见图3a)，当安装位置高于单根竖向支撑长度，可直接安装连接支撑(参见图3b)。

参见图3a，钢抱箍(连接支撑)202为圆形，四周留有宽大法兰板，在一个断面内具有四个与圆钢桶相接的部位，用于放置四根方管。该抱箍202设置在单根较长竖向支撑中部，无法利用法兰安装连接支撑204，抱箍为两半结构，通过螺栓连接成整体，抱箍法兰较大，可与方管201进行焊接。

参见图3b，连接支撑204整体为圆形，四周留有宽大法兰板。该连接支撑204设置在上下竖向支撑的中部，连接支撑204与上下竖向支撑通过螺栓连接，连接支撑法兰面积较大，可与方管201进行焊接。

当连接支撑204位于纵向向交叉的角部时，为了使两个方向能同时焊接方管，可设置成上下交错，即一个方向四个方管焊接在法兰向下四个位置，另一个方向四个方管焊接在法兰向上四个位置。

参见图3c，针对上述的横向联系200，其中的四根方管201通过抱箍202或连接支撑204固定安装在竖向支撑100上之后，方管201之间还通过角钢203进行焊接连接，具体可通过角钢203设置为“Z”、“K”、“I”型缀条连接，由此与整个方管201形成空间桁架体系。

基于上述方案的桥梁交替顶升施工支架体系，当进行交替顶升施工时，同一组竖向支撑100间隔布置，产生受力变形后，竖向支撑100的变形传递给抱箍202或连接支撑204，因方管201与角钢203焊接的整体桁架与抱箍202或连接支撑204焊接，因此抱箍202或连接支撑204的变形导致横向联系将变形施加给不受力的竖向支撑，最终使得整个支架体系共同承担上部荷载，同时竖向支撑通过横向联系形成整体框架，其刚度、稳定性都大大提高，确保桥梁交替顶升过程中的安全。

针对上述方案形成的桥梁交替顶升施工支架体系，其具体的施工过程如下：

(1)在需顶升桥梁承台(扩大基础)上安装竖向支撑，首先按交替顶升的千斤顶的分组分为两组，并使竖向支撑中心线与千斤顶中心线对齐，实现交替受力。

(2)根据竖向支撑高度，按等间距设置多个横向联系结构，竖向支撑与横向联系在空间上形成桁架结构。

首先，根据上部荷载、竖向支撑长度、横向外力、千斤顶倾斜产生的水平力影响、梁体伸长产生水平力影响等因素，计算整体支架体系的刚度强度稳定性，确定横向联系的布置间距。

接着，根据计算间距安装抱箍或连接支撑：当安装位置在单根竖向支撑长度内，在原竖向支撑上安装拼接式钢抱箍，当安装位置高于单根竖向支撑长度，可直接安装连接支撑。

最后，在抱箍或连接支撑的纵横向法兰上分别焊接四根方管。其中钢抱箍(连接支撑)为圆形，四周留有宽大法兰板，在一个断面内四个与圆钢桶相接的部位放置四根方管，方管与法兰焊接，当支撑位于纵向向交叉的角部时，为了使两个方向能同时焊接方管，可设置成上下交错，即一个方向四个方管焊接在法兰向下四个位置，另一个方向四个方管焊接在法兰向上四个位置。

(3)四根方管之间通过角钢设置斜向缀条，作为举例可按照“K”型焊接，焊接完成后形成空间桁架结构。

上述的桥梁交替顶升施工支架体系的施工工艺，在具体实施时，其各竖向支撑顶部安装有千斤顶，千斤顶分为A、B组，间隔布置。竖向支撑每间隔一定距离设置横向联系，横向联系采用纵横向各四根方管与抱箍及连接支撑焊接，方管之间用角钢焊接形成桁架结构，横向联系之间可在垂直相邻方管之间焊接工字钢、槽钢等构造措施，形成“K”、“X”型剪刀撑，增加支架体系的整体稳定性。

再者，抱箍或连接支撑与竖向支撑可设置成拼装式、安装式两种：

若初始竖向支撑较长，可用拼装式即为抱箍，根据计算当竖向支撑初始高度以内需设置横向联系时，为了避免横向联系与竖向支撑间的焊接(方管与圆形竖向支撑间焊接焊缝长度受限，一般焊缝长度较短，无法满足设计要求)，将抱箍做成两半拼装式，抱箍的内径略大于竖向支撑的外径，当两半抱箍拼装后，通过螺栓拧紧，形成整体，横向连接与抱箍的法兰焊接成整体。抱箍主要避免了横向联系设置在竖向支撑初始长度焊缝无法满足要求，同时能很好的将横向联系与竖向支撑形成整体，保证了刚度；

若横向联系设置高度大于竖向支撑初始高度，可使用安装式即为连接支撑，横向联系与连接支撑焊接固定。连接支撑根据竖向支撑结构，预制为跟竖向支撑法兰螺栓孔径孔距相同，钢支撑直径壁厚相同的构件，但因需考虑横向联系的焊接，其法兰尺寸比竖向钢支撑法兰大，当间距满足安装横向联系时，在竖向支撑上安装连接支撑，连接支撑与竖向支撑通过螺栓连接，横向联系方管与连接支撑法兰焊接。设置为安装式主要考虑横向联系形成标准化结点，减少因竖向支撑构件不规则而无法安装抱箍形式，同时增强了横向联系与竖向支撑间的连接，整体刚度更强。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种桥梁交替顶升施工支架体系，其特征在于，所述支架体系包括：

若干竖向支撑，所述若干竖向支撑分为两组，两组中的竖向支撑之间间隔交替布置，且每个竖向支撑分别安装于千斤顶底部位置，支撑底部固定设置，且千斤顶中心线与竖向支撑中心线对齐；

横向联系，所述横向联系根据竖向支撑的高度，按等间距设置在竖向支撑上，相互配合形成桁架结构，以抵抗交替顶升中的压缩变形。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁交替顶升施工支架体系，其特征在于，所述横向联系包括四根方管和若干固定连接件，所述四根方管通过若干固定连接件固定在竖向支撑上。

3.根据权利要求2所述的一种桥梁交替顶升施工支架体系，其特征在于，所述固定连接件为拼接式钢抱箍，其四周设置连接法兰板，该钢抱箍固定安置在竖向支撑上，并通过法兰板与横向联系中四根钢管固定链接，形成桁架结构。

4.根据权利要求2所述的一种桥梁交替顶升施工支架体系，其特征在于，所述固定连接件为连接支撑，其四周设置连接法兰板，该连接支撑固定安置在竖向支撑上，并通过法兰板与横向联系中四根钢管固定链接，形成桁架结构。

5.根据权利要求4所述的一种桥梁交替顶升施工支架体系，其特征在于，当连接支撑位于纵向交叉的角部时，通过上下交错的方式在两个方向分别与横向联系中的四根方管相接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种桥梁交替顶升施工支架体系，其特征在于，所述横向联系中还包括若干角钢，所述若干角钢固定连接横向联系中方管，连接方式为“Z”、“K”、“I”型中一种。

7.一种桥梁交替顶升施工支架体系的施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)在需顶升桥梁承台上安装竖向支撑，竖向支撑安装于千斤顶底部位置，使竖向支撑中心线与千斤顶中心线对齐，并对应交替顶升的千斤顶的分组分为两组；

(2)根据上部荷载、竖向支撑长度、横向外力、千斤顶倾斜产生的水平力影响、梁体伸长产生水平力影响，计算整体支架体系的刚度强度稳定性，确定横向联系在竖向支撑上的布置间距；根据确定的布置间距在竖向支撑上安装用于构成横向联系的固定连接件；

(3)在竖向支撑上的固定连接件上分别连接四根方管，在竖向支撑的高度方向上，按等间距形成横向联系，并与竖向支撑在空间上形成桁架结构。

8.根据权利要求7所述的一种桥梁交替顶升施工支架体系的施工方法，其特征在于，所述步骤(2)中在竖向支撑上安装固定连接件时，当安装位置在单根竖向支撑长度内，在原竖向支撑上安装拼接式钢抱箍，当安装位置高于单根竖向支撑长度，则直接安装连接支撑。

9.根据权利要求8所述的一种桥梁交替顶升施工支架体系的施工方法，其特征在于，拼接式钢抱箍或连接支撑在与方管相接时，在抱箍或连接支撑的纵横向法兰上分别焊接四根方管；当连接支撑位于纵向向交叉的角部时，在两个方向上上下交错的同时四个方管。

10.根据权利要求7所述的一种桥梁交替顶升施工支架体系的施工方法，其特征在于，所述步骤(3)中固定安装的四根方管之间还通过角钢设置斜向缀条，以“Z”、“K”、或“I”型方式进行固定链接。